[發(fā)明專利]采用線光源的光學(xué)系統(tǒng)橫向放大率測量方法與裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210085063.2
• 申請日: 2012-03-17
• 公開（公告）號: CN102620914A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 譚久彬;趙煙橋;劉儉
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.采用線光源的光學(xué)系統(tǒng)橫向放大率測量方法，其特征在于所述方法步驟如下：

a、在物方放置長度為d的線光源，方向與圖像傳感器的行或列方向平行；

b、圖像傳感器對線光源成像，得到初始點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)圖像；保持圖像傳感器曝光時間不變，移除線光源，圖像傳感器對背景成像，得到干擾圖像，并將干擾圖像中灰度值的最大值作為閾值；

c.將第b步得到的初始點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)圖像中，線光源像所在行或列的整行或整列信息提取出來，作為初始線擴(kuò)展函數(shù)圖像，該初始線擴(kuò)展函數(shù)圖像具有n個元素；并將這n個元素中灰度值小于第b步所得閾值的像素的灰度值修正為0，得到修正線擴(kuò)展函數(shù)圖像，該修正線擴(kuò)展函數(shù)圖象具有n個元素；

或者：

將第b步得到的初始點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)圖像中，灰度值小于第b步所得閾值的像素的灰度值修正為0，作為修正點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)圖像；并將修正點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)圖像中，線光源像所在行或列的整行或整列信息提取出來，得到修正線擴(kuò)展函數(shù)圖像，該修正線擴(kuò)展函數(shù)圖象具有n個元素；

d.對第c步得到的修正線擴(kuò)展函數(shù)圖像進(jìn)行離散傅里葉變換并取模，得到調(diào)制傳遞函數(shù)圖像，該調(diào)制傳遞函數(shù)圖像具有同第c步得到的修正線擴(kuò)展函數(shù)圖像相同的元素個數(shù)n，即n個離散頻譜分量，按照空間頻率從小到大的順序分別為M₀、M₁、M₂、...、M_N-1，在該順序下，調(diào)制傳遞函數(shù)值第一次達(dá)到極小值所對應(yīng)的調(diào)制傳遞函數(shù)值為M_i，其下腳標(biāo)序號為i，結(jié)合圖像傳感器的像素間距l(xiāng)，得到M_i-1和M_i+1所對應(yīng)的空間頻率值分別為：f_min＝(i-1)/(nl)以及f_max＝(i+1)/(nl)；

e.根據(jù)調(diào)制傳遞函數(shù)模型MTF(f)＝|sinc(πfd′)|，結(jié)合第d步得到的空間頻率范圍f_min和f_max，得到線光源像長度取值范圍：d_max′＝1/f_mim＝nl/(i-1)以及d′_min′＝1/f_max＝nl/(i+1)；

f.根據(jù)第a步線光源長度d和第e步得到的線光源像長度取值范圍，計算得到光學(xué)系統(tǒng)橫向放大率取值范圍為：β_min＝d_min′/d＝nl/((i+1)d)以及β_max＝d_max′/d＝nl/((i-1)d)；

g.將β為變量，并以第f步得到的β_min和β_max為取值范圍，在第d步得到的n個調(diào)制傳遞函數(shù)值中選取K個作為對比數(shù)據(jù)，這K個調(diào)制傳遞函數(shù)值分別是M_K1、M_K2、...、M_KK，采用遺傳算法尋找到以下公式的最小值：該最小值所對應(yīng)的光學(xué)系統(tǒng)橫向放大率β即為所求。

2.采用線光源的光學(xué)系統(tǒng)橫向放大率測量裝置，包括線光源(1)、光學(xué)系統(tǒng)(2)、圖像傳感器(3)，所述的線光源(1)經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)(2)成像到圖像傳感器(3)表面，其特征在于：在該裝置光軸方向與圖像傳感器(3)行或列方向所確定的平面內(nèi)，線光源(1)呈彎曲狀，且所述的線光源(1)上任意位置都準(zhǔn)焦成像到圖像傳感器(3)表面。